基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的光伏發(fā)電MPPT的研究

【摘要】：伴隨現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,相繼而來(lái)的能源匱乏和環(huán)境污染問(wèn)題也日益嚴(yán)重。儲(chǔ)量豐富且清潔安全的太陽(yáng)能資源在世界范圍內(nèi)受到廣泛關(guān)注。各國(guó)家對(duì)光伏發(fā)電的研究投入也越來(lái)越多,但是光伏發(fā)電的高投入低效率現(xiàn)狀是不容忽視的。為解決這一問(wèn)題,人們將研究熱點(diǎn)之一轉(zhuǎn)向了光伏發(fā)電最大功率點(diǎn)跟蹤。本文從提高光電轉(zhuǎn)化效率的角度出發(fā),提出利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電最大功率點(diǎn)跟蹤。提高了光伏電池的利用率,對(duì)于光電產(chǎn)業(yè)的健康良好發(fā)展具有重要意義。 本文首先介紹了光伏發(fā)電的研究背景和意義,對(duì)國(guó)內(nèi)外光電的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹。接著詳細(xì)介紹了光伏發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和分類,重點(diǎn)介紹了三種光伏電池建模的方法并對(duì)此一一進(jìn)行了模型搭建,著重研究了光照強(qiáng)度和溫度兩因素對(duì)光伏電池特性的影響。繼而介紹了最大功率點(diǎn)跟蹤的原理并對(duì)幾種常見的最大功率點(diǎn)跟蹤算法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了分析。針對(duì)上述最大功率點(diǎn)跟蹤方法中存在的響應(yīng)速度慢、最大功率點(diǎn)處震蕩、精度不高等問(wèn)題,因此本文提出了利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)跟蹤并進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì),借助MATLAB/SIMUlink進(jìn)行模型搭建、仿真。結(jié)果表明BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)均可以對(duì)最大功率點(diǎn)實(shí)現(xiàn)較為快速、準(zhǔn)確的跟蹤。而后對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn),即結(jié)合不同神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì),對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了串聯(lián)。通過(guò)仿真可以驗(yàn)證改進(jìn)后的串聯(lián)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)較之前的獨(dú)立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)其跟蹤性能變得更好,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的泛化性能也得到進(jìn)一步提高。將這一方法應(yīng)用在光伏發(fā)電最大功率點(diǎn)跟蹤中是切實(shí)可行的。 【關(guān)鍵詞】：光伏發(fā)電 最大功率點(diǎn)跟蹤 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 串聯(lián) 泛化性能
【學(xué)位授予單位】：天津理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TM615
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 課題研究背景和意義9-11
• 1.1.1 能源和環(huán)境問(wèn)題9-10
• 1.1.2 太陽(yáng)能開發(fā)潛力10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.3 光伏發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)11-13
• 1.2.4 MPPT發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)13-14
• 1.2.5 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用前景14
• 1.3 本文的主要工作和章節(jié)安排14-16
• 第二章 太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)和太陽(yáng)能光伏電池16-31
• 2.1 太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)概述16-18
• 2.1.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)特點(diǎn)及組成16-17
• 2.1.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)分類及應(yīng)用17-18
• 2.2 太陽(yáng)能光伏電池概述18-20
• 2.2.3 光伏電池分類18
• 2.2.4 光伏電池的工作原理18-20
• 2.3 光伏電池特性介紹20-24
• 2.3.5 光伏電池的數(shù)學(xué)模型20-24
• 2.3.6 光伏電池的輸出特性24
• 2.4 光伏電池的建模及仿真分析24-30
• 2.4.7 光伏電池模型的搭建24-27
• 2.4.8 光伏電池模型仿真分析27-30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 第三章 太陽(yáng)能電池最大功率點(diǎn)跟蹤算法的研究31-40
• 3.1 最大功率點(diǎn)跟蹤原理31-32
• 3.2 最大功率點(diǎn)跟蹤方法32-39
• 3.2.1 恒電壓控制法32
• 3.2.2 擾動(dòng)觀測(cè)法32-35
• 3.2.3 電導(dǎo)增量法35-37
• 3.2.4 直線近似法37
• 3.2.5 實(shí)際測(cè)量法37
• 3.2.6 模糊邏輯控制37-39
• 3.3 本章小結(jié)39-40
• 第四章 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在光伏發(fā)電最大功率點(diǎn)跟蹤中的應(yīng)用40-59
• 4.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概述40-43
• 4.1.1 人工神經(jīng)元模型40
• 4.1.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)40-41
• 4.1.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)41-42
• 4.1.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的分類42
• 4.1.5 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的性能參數(shù)42-43
• 4.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在光伏發(fā)電MPPT中的應(yīng)用43-52
• 4.2.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)及原理43-45
• 4.2.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的建立45-49
• 4.2.3 模型訓(xùn)練和仿真結(jié)果分析49-52
• 4.3 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在光伏發(fā)電MPPT中的應(yīng)用52-56
• 4.3.1 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和原理52-53
• 4.3.2 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的建立53-54
• 4.3.3 模型訓(xùn)練和仿真結(jié)果分析54-56
• 4.4 改進(jìn)型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)56-58
• 4.4.1 改進(jìn)型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和原理56
• 4.4.2 改進(jìn)型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的建立56
• 4.4.3 模型訓(xùn)練和仿真結(jié)果分析56-58
• 4.5 本章小結(jié)58-59
• 第五章 結(jié)論與展望59-61
• 5.1 工作總結(jié)59-60
• 5.2 未來(lái)工作展望60-61
• 參考文獻(xiàn)61-64
• 發(fā)表論文和科研情況說(shuō)明64-65
• 致謝65

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變結(jié)構(gòu)模糊控制在光伏發(fā)電MPPT中的應(yīng)用    李畸勇;王宏華;

國(guó)際能源安全形勢(shì)與中國(guó)能源國(guó)際合作建議    羅宏;呂連宏;

一種用于模式識(shí)別的新型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型    田凱,鄭麗穎,王科俊

一種改進(jìn)干擾觀察法的仿真研究    李建;姚雪梅;夏東偉;

基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的光伏系統(tǒng)MPPT控制方法    馮冬青;馬軍磊;沈大中;

21世紀(jì)世界能源發(fā)展的10個(gè)趨勢(shì)    孫曉仁,孫怡玲

光伏發(fā)電最大功率跟蹤系統(tǒng)的研究    何薇薇;楊金明;張淼;

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神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在缺陷識(shí)別中的應(yīng)用    董劍龍;徐美芳;

采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的車牌字符識(shí)別方法研究    王春,劉波,周新志

基于BP和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的木材缺陷檢測(cè)研究    牟洪波

基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)集成的車牌字符識(shí)別    馬寧;李斌;

三相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的建模與仿真    陶曉峰;謝君;

儲(chǔ)層非均質(zhì)性研究——以葡萄花油層組PI1～PI4小層為例    單敬福;紀(jì)友亮;

自適應(yīng)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在某電力公司一產(chǎn)用電量預(yù)測(cè)中的應(yīng)用    田麗,曹安照

基于灰色理論的ANFIS在經(jīng)濟(jì)預(yù)測(cè)中的應(yīng)用    田麗;張玉成;陳俊;王軍;

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基于遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的陜西省土地利用結(jié)構(gòu)模型研究    吳金華;戴淼;尹劍;

居住區(qū)低碳景觀設(shè)計(jì)探析    張成;曹加杰;

基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)器人驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型辨識(shí)    杜艷紅;高慶吉;衛(wèi)勇;于亞萍;

基于LM-BP網(wǎng)絡(luò)的南水北調(diào)東線源頭水質(zhì)綜合評(píng)價(jià)    夏美娟;梁雪春;

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基于D-S證據(jù)理論和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的信息融合方法及應(yīng)用    張佑春;王平;張公永;

基于OIF-Elman網(wǎng)絡(luò)的光伏電源最大功率點(diǎn)跟蹤方法研究    蘇剛;龔?fù)?潘雷;高瑞;王貝貝;

一種基于dp/dv=0的最大功率跟蹤控制策略    榮延澤;劉士榮;毛軍科;李松峰;

復(fù)雜系統(tǒng)仿真的前端智能化綜述    楊陽(yáng);陳宗海;張海濤;

光伏發(fā)電最大功率跟蹤控制方法的研究    李星辰;王琳;

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online Gradient Methods with a Punishing Term for Neural Networks    孔俊 ,吳微

太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究    王飛,余世杰,蘇建徽,沈玉梁

非對(duì)稱模糊PID控制在光伏發(fā)電MPPT中的應(yīng)用    張超,何湘寧

基于模糊控制的風(fēng)光互補(bǔ)能源系統(tǒng)    計(jì)長(zhǎng)安;張秀彬;趙興勇;吳浩;曾國(guó)輝;

新能源與可再生能源的關(guān)鍵技術(shù)與發(fā)展趨勢(shì)    湯天浩;

基于Boost電路的光伏電池最大功率點(diǎn)跟蹤系統(tǒng)    趙宏,潘俊民

太陽(yáng)能光伏發(fā)電最大功率跟蹤系統(tǒng)研究    何薇薇;楊金明;

德國(guó)可再生能源發(fā)電政策法規(guī)體系及其啟示    王乾坤;周原冰;宋衛(wèi)東;方彤;

我國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化面臨的形勢(shì)分析及戰(zhàn)略選擇建議    唐元;

    

基于DSP的太陽(yáng)能獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)    吳忠軍

高階反饋型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其在優(yōu)化計(jì)算中的應(yīng)用    李海波;

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與CIMS監(jiān)控技術(shù)    朱銘銓,姬中岳,劉鏡

基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)過(guò)程建模    崔定軍,楊爾輔,張振鵬,劉國(guó)球

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在艦船噪聲識(shí)別中的應(yīng)用    趙礦所,林鈞清

基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的過(guò)程軟測(cè)量    劉磊，王康斌

固體力學(xué)有限元的神經(jīng)計(jì)算原理    孫道恒，胡俏，徐灝

基于BP網(wǎng)絡(luò)模型的汽輪發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)故障診斷    代勁松，宋素芳東北大學(xué)

火箭發(fā)動(dòng)機(jī)基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)非線性辨識(shí)的故障檢測(cè)    黃敏超，王克昌，陳啟智

液壓泵故障診斷的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法    王少萍,王占林

自適應(yīng)變結(jié)構(gòu)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在航空發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷上的應(yīng)用    謝壽生,樊思齊

基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的調(diào)制識(shí)別算法的研究    侯艷芳;馮紅梅;

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性判據(jù)與區(qū)域經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整    沈建榮;楊林泉;陳琳;

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的知識(shí)獲取    石山銘;李富蘭;丁俊麗;

基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的一種多目標(biāo)決策方法    吳清烈;徐南榮;

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與模糊邏輯    李曉鐘;汪培莊;羅承忠;

高階自組織映射及其學(xué)習(xí)算法    房育棟;余英林;

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模糊控制在溫度控制系統(tǒng)中的應(yīng)用    王曉曄;杜朝輝;呂德忠;劉建峰;

基于遺傳算法的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)短期氣候預(yù)測(cè)模型(摘要)    金龍;吳建生;

基于MATLAB的自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模糊系統(tǒng)(ANFIS)的應(yīng)用    申偉;張?jiān)?

BP算法和PSO算法在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的研究    田艷兵;

數(shù)字神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)同應(yīng)用    于翔

10MWp光伏發(fā)電項(xiàng)目將落戶我地區(qū)    記者 張中源

石市5個(gè)光伏發(fā)電項(xiàng)目通過(guò)評(píng)審    記者 喬素華

上海適合光伏發(fā)電嗎    記者 周桂龍

服務(wù)光伏發(fā)電行業(yè)    記者 沈翀　劉加佳

我國(guó)光伏發(fā)電規(guī)?；瘧?yīng)用啟動(dòng)在即    記者 夏祖軍　韓馨儀

發(fā)展新能源光伏發(fā)電將居首位    洛陽(yáng)中硅副總經(jīng)理 嚴(yán)大洲

我國(guó)光伏發(fā)電成本逼近“火電”    于南

青海巨資補(bǔ)貼光伏發(fā)電引投資狂潮    CNE 記者 段貴恒 趙靜

干細(xì)胞移植：修復(fù)受損的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)    健康時(shí)報(bào)特約記者　 張獻(xiàn)懷

通信信道建模的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)研究    馬永濤

關(guān)于多穩(wěn)定回復(fù)式神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的一些問(wèn)題    周偉

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)硬化實(shí)現(xiàn)的共性技術(shù)在電力傳動(dòng)中應(yīng)用研究    汪木蘭

多穩(wěn)定神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)力學(xué)分析    徐芳

利用狀態(tài)函數(shù)導(dǎo)數(shù)的脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)新算法    楊文宇

深部開采高階段尾砂充填體力學(xué)與非線性優(yōu)化設(shè)計(jì)    劉志祥

PET探測(cè)器神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)定位方法研究    戴雪龍

智能控制技術(shù)在煉鋼電弧爐中的應(yīng)用研究    馬戎

回復(fù)式神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的連續(xù)吸引子    張海仙

基于動(dòng)態(tài)模型的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性研究    尹麗子

基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電路故障診斷的研究與實(shí)現(xiàn)    楊立儒

基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法的H型鋼粗軋工藝參數(shù)優(yōu)化研究    劉蘭蘭

基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的振動(dòng)主動(dòng)控制研究    田鵬明

發(fā)動(dòng)機(jī)裂解設(shè)備故障診斷技術(shù)的研究    姜宇

基于決策樹和遺傳算法的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究及應(yīng)用    邢遠(yuǎn)凱

基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的月降水預(yù)報(bào)模型在洪澤湖的應(yīng)用研究    高寶建

基于Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的研究    陳少華

基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的路段行程時(shí)間預(yù)測(cè)研究    來(lái)建波

基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的煤礦深埋硐室軟巖流變參數(shù)反演分析    閆超

時(shí)滯神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性分析    段成均